Horas después de la muerte de los cerdos, los científicos restauran la actividad de las células cerebrales

En un experimento radical que tiene algunos expertos cuestionando qué significa estar "vivo", los científicos han restaurado la circulación cerebral y algo de actividad celular en el cerebro de los cerdos horas después de que los animales murieran en un matadero..

Los resultados, aunque se obtuvieron en cerdos y no en humanos, desafían la visión de larga data de que, después de la muerte, las células cerebrales sufren daños repentinos e irreversibles..

En cambio, los hallazgos, publicados hoy (17 de abril) en la revista Nature, muestran que el cerebro de un gran mamífero "conserva una capacidad previamente subestimada para restaurar" la circulación y ciertas actividades celulares horas después de la muerte, dijo el autor principal del estudio, Nenad Sestan. profesor de neurociencia, medicina comparada, genética y psiquiatría en la Facultad de Medicina de Yale en New Haven. [10 cosas que no sabías sobre el cerebro]

"La principal implicación de este hallazgo es que ... la muerte celular en el cerebro ocurre en una ventana de tiempo más larga de lo que pensábamos anteriormente", dijo Sestan durante una conferencia de prensa ayer. En lugar de suceder en un curso de segundos o minutos después de la muerte, "estamos demostrando que ... [es] un proceso gradual y escalonado" y que, en algunos casos, los procesos de muerte celular pueden posponerse o incluso revertirse, dijo Sestan..

Aún así, los investigadores enfatizaron que no observaron ningún tipo de actividad en el cerebro de los cerdos que sería necesaria para la función normal del cerebro o cosas como la conciencia o la conciencia. "Este no es un cerebro vivo", dijo Sestan. "Pero es un cerebro celularmente activo".

El trabajo podría proporcionar a los científicos nuevas formas de estudiar el cerebro, permitiéndoles examinar funciones en todo el cerebro intacto de una manera que no había sido posible antes. Esto, a su vez, podría ayudar a los científicos a comprender mejor las enfermedades cerebrales o los efectos de las lesiones cerebrales, dijeron los investigadores..

Aunque el estudio actual se realizó en cerdos y no en humanos, los cerebros de los cerdos son más grandes y parecidos a los humanos en comparación con los cerebros de los roedores..

"BrainEx"

En el estudio, los investigadores desarrollaron un sistema novedoso para estudiar cerebros post mortem intactos, denominado BrainEx. Es una red de bombas que conducen una solución sintética, un sustituto de la sangre, a las arterias del cerebro a una temperatura corporal normal..

Con BrainEx, los investigadores estudiaron 32 cerebros de cerdo post mortem que se obtuvieron de una instalación de procesamiento de carne de cerdo (que de otro modo se habrían descartado). Los cerebros se colocaron en el sistema BrainEx 4 horas después de la muerte de los cerdos y se dejaron "perfundir" con el sustituto de sangre sintético durante 6 horas..

Durante este tiempo, el sistema BrainEx no solo preservó la estructura de las células cerebrales y redujo la muerte celular, sino que también restauró algo de actividad celular. Por ejemplo, algunas células eran metabólicamente activas, lo que significa que usaban glucosa y oxígeno y producían dióxido de carbono. Otras células reaccionaron con una respuesta inflamatoria cuando fueron estimuladas con ciertas moléculas..

En contraste, los cerebros "control" que no fueron tratados con BrainEx se descompusieron rápidamente.

"Podemos ver diferencias dramáticas entre los cerebros que estamos tratando con nuestra tecnología" y los cerebros de control, dijo Sestan..

Preocupaciones éticas

El Dr. Neel Singhal, profesor asistente de neurología de la Universidad de California en San Francisco, que no participó en el estudio, dijo que el trabajo "invita a la reflexión" debido a algunas de las cuestiones éticas planteadas. Por ejemplo, aunque los científicos están muy lejos de poder restaurar la función cerebral en personas con lesiones cerebrales graves, si es posible una restauración de la actividad cerebral, "entonces tendríamos que cambiar nuestra definición de muerte cerebral", dijo Singhal. .

Los investigadores no vieron ningún signo de conciencia, ni fue este un objetivo de la investigación. De hecho, la solución de sangre sintética incluía varias sustancias químicas que bloquean la actividad neuronal, el tipo de actividad que sería necesaria para la conciencia..

Es más, si hubiera aparecido algún tipo de actividad eléctrica organizada, del tipo necesario para la conciencia, los investigadores estaban preparados para tomar medidas para detener esa actividad mediante el uso de anestesia y la disminución de la temperatura cerebral, dijo el coautor del estudio Stephen Latham, director de Yale's Centro Interdisciplinario de Bioética. En otras palabras, terminar el experimento si esto sucediera.

En un comentario publicado junto con el estudio, Nita Farahany, profesora de derecho y filosofía en la Universidad de Duke, y sus colegas pidieron más pautas en torno a las cuestiones éticas planteadas por el estudio, que, según ellos, "cuestionan las suposiciones de larga data sobre lo que hace animal, o humano, vivo ".

Tales problemas incluyen cómo detectar la conciencia para empezar y cuánto tiempo se debe permitir que funcionen sistemas como BrainEx..

Trabajo futuro

Debido a que el estudio duró solo 6 horas, se necesita más investigación para saber si BrainEx puede preservar los cerebros por más tiempo que este..

Además, quedan muchas preguntas sobre cuán similar es este modelo al entorno cerebral. El sistema no utiliza sangre real y el cerebro no está bañado en líquido como está dentro del cráneo, dijo Singhal..

Pero si el sistema se puede utilizar en futuras investigaciones cerebrales, esto "podría conducir a una forma completamente nueva de estudiar el cerebro post mórtem", Andrea Beckel-Mitchener, líder del equipo de la Iniciativa BRAIN de los Institutos Nacionales de Salud, que cofinanció la investigación, dijo en un comunicado. "La nueva tecnología abre oportunidades para examinar conexiones y funciones complejas de células y circuitos que se pierden cuando las muestras se conservan de otras formas", dijo Beckel-Mitchener. El trabajo también podría estimular la investigación sobre formas de promover la recuperación cerebral después de la pérdida de flujo sanguíneo al cerebro, como durante un ataque cardíaco..

Aún así, el estudio no se acercó a poder revivir un cerebro, cerdo o humano, después de la muerte. "Básicamente, cuando el cerebro pierde circulación, es como si un edificio muy intrincado acabara de [comenzar] a desmoronarse en un millón de pedazos", dijo Singhal. El nuevo trabajo sugiere que este método "puede restaurar algunos de los cimientos", pero aún queda la catedral del cerebro por construir sobre esos cimientos, dijo..

• La ciencia de la muerte: 10 historias de la cripta y más allá
• 6 grandes misterios de la enfermedad de Alzheimer
• 10 cosas que aprendimos sobre el cerebro en 2018

Publicado originalmente el .